FORTAN kod: Vrlo stari jezik za numeričko računanje

Objava: Vaša podrška pomaže održavanju web mjesta! Naplaćujemo naknadu za preporuku za neke usluge koje preporučamo na ovoj stranici.


Ako imate iskustva s programiranjem, Fortran možete naučiti za nekoliko sati. To je nevjerojatno jednostavan jezik, a opet vrlo moćan.

A kako bih vam dao neku ideju o toj moći, razmislite o ovome: prvi put se pojavio 1957. i koristi se i danas za rješavanje nekih najsloženijih problema moderne znanosti i inženjerstva.

Vrlo kratka povijest Fortrana

Da bismo razumjeli povijest Fortrana, moramo se vratiti najranijim modernim računalima.

Jezik skupštine

U četrdesetima su sva računala programirana jezikom za sklapanje – dajući računalu izravne upute. Na primjer, zamislite da želite dodati dva cijela broja na najnovije računalo 1954. IBM 704. Morali biste napisati ovako nešto (pdf):

CLA 100
DODATI 101

CLA nalaže računalu da očisti Registar akumulatora i doda mu vrijednost pohranjenu na memorijskoj lokaciji 100. Zatim naredba ADD kaže računalu da vrijednost spremljenu na memorijskoj lokaciji 101 doda vrijednosti pohranjenoj u registru akumulatora..

To je već komplicirano, a nismo ni razgovarali o tome kako pohraniti vrijednosti na memorijske lokacije 100 i 101!

Unesite FORTRAN

Jasno je da je ovakav način kodiranja naporan i nevjerojatno sklon pogreškama. Tako je krajem 1953. – malo prije izlaska IBM 704 – informatičar John W Backus podnio prijedlog za stvaranje jezika na visokoj razini koji bi programerima omogućio pisanje jednostavnih izjava poput I = 10 + J.

Tada bi prevodilac mogao to pretvoriti u brojne redove jezika za sklapanje koje je računalo potrebno. A krajem 1956. objavljen je prvi priručnik FORTRAN (pdf). I šest mjeseci kasnije izašao je prvi prevodilac koji je Fortran pretvorio u skupštinski jezik.

FORTRAN nije bio prvi programski jezik visoke razine. Ali prva je bila široko korištena. I za to postoje dobri razlozi.

Fortran Evolution

Iako je prvi Fortlanov prevoditelj objavljen 1957, jezik je nastavio rasti i razvijati se.

FORTRAN II

Objavljen 1958., FORTRAN II uveo je podprograme i funkcije. To su bila kritična sredstva jer su omogućila razvoj dobro strukturiranog koda.

Te su značajke omogućile programima da pozivaju iste blokove koda više puta bez ponavljanja koda ili upotrebe GOTO poziva. Glavna razlika između ove dvije stvari je da podprogrami nisu vratili varijable kao što su to radile funkcije.

FORTRAN IV / FORTRAN 66

FORTRAN IV bio je vrlo važna prekretnica. Osobito je uklonio značajke ovisne o stroju i uveo logičke (boole) značajke u jezik.

Ali FORTRAN IV bio je važniji jer je postao manje-više standardni FORTRAN za programsku zajednicu. To je najviše zbog činjenice da je FORTRAN 66 pušten odmah nakon FORTRAN IV.

I FORTRAN 66 je prva verzija koja je imala službenu verziju američkog Nacionalnog instituta za norme (ANSI).

FORTRAN 77

Zbog vremenskog odstupanja, FORTRAN 77 verzija je koju većina misli kada pomisli na jezik. Dodao je niz važnih funkcija.

Na primjer, iako je FORTRAN IV imao IF izjave (uključujući trosmjerne izjave IF), tek su FORTRAN 77 bile dopuštene funkcije ELSE i ELSE IF. Također je uvelike napredna I / O datoteka i sposobnost obrade znakova.

Fortran 90

To je predstavljalo veliku promjenu jezika, što se može vidjeti i po činjenici da ime jezika više nije bilo tiskano velikim slovima. Omogućeno je pisanje naredbi Fortrana malim slovom i implementacija unosa izvora slobodnog oblika.

Ali su ujedno implementirane i mnogo sofisticiranije značajke poput preopterećenja operatera. Istodobno, nije uklonio nijednu značajku, tako da su Fortran 77 programi i dalje radili točno onako kako su imali prije.

Fortran 2015

Od Fortrana 90 postojala su brojna ažuriranja jezika: Fortran 95, Fortran 2003, Fortran 2008 i nadolazeća Fortran 2015. Sve su to manja ažuriranja.

Ništa se značajno nije dogodilo s jezikom od Fortran 90, ili čak FORTRAN 77, jer se njegov kod i dalje općenito sastavlja bez promjena.

Zašto ljudi koriste Fortran?

Ako želite izvršiti numeričke proračune, zaista nema boljeg jezika. Budući da je to već toliko dugo, Fortranini prevoditelji su optimizirani za obavljanje izračuna.

Ali možda je najbolji razlog korištenja Fortrana taj što postoji ogromna količina postojećeg koda za sve vrste stvari koje znanstveni programeri rade stalno.

Razmotrite ovo: Numerički recepti: Umjetnost znanstvenog računarstva već je desetljećima bitna knjiga za sve znanstvene programere. Kada je prvi put izašao 1986., napisan je sa svim Fortraninim primjerima.

Na naslovnici se nije spominjala ta činjenica. Samo se pretpostavljalo. Prošle su tri godine prije nego što je izašlo posebno izdanje knjige s Pascal kodom. Prošlo je šest godina prije nego što je izašla verzija na jeziku C.

Što Fortran čini tako jednostavnim?

Basic Fortran radi samo jednostavne stvari. Svi su aspekti poput petlje i izjava-tada toliko integrirani u druge jezike da je malo vjerojatno da ćete imati problema sa odabirom istih..

Jedino što bi moglo biti malo teško jest da Fortran zahtijeva visoko strukturiran oblik unosa – ili barem Fortran 66 i Fortran 77. Fortran 90 i dalje daleko je fleksibilniji.

Ali ako radite s Fortranom, velike su šanse da ćete se baviti starijim verzijama koda.

Primjer Fortrana 77

programski slijed
c Linije koje počinju s c (ili *) su komentari
* Ovaj će program ispisati jednostavnu aritmetičku seriju
cijeli broj n, ja
n = 0
učiniti 10 i = 1, 5
n = n + i
pisati(*,*) " ", ja, "broj u ovoj seriji "
+"je: ", n
10 nastaviti
Stop
kraj

Ovdje treba primijetiti nekoliko stvari:

  • Redovni kôd mora započeti u sedmom stupcu (to jest, s šest razmaka prije njega).

  • Ako je u prvom stupcu postavljen “c” ili “*”, to je komentar, a ne sastavlja se.

  • Stupci 1-5 mogu se koristiti za naljepnice izjava – slično kao stari stil BASIC.

  • Ako je znak stavljen u stupac 6, to znači da se kôd iz prethodnog retka nastavlja. To je važno jer se izjave mogu postavljati samo od 7. do 72. stupca.

Izlaz bi trebao biti prilično jasan:

1 broj u ovoj seriji je 1
2 broja u ovoj seriji su 3
3 broja u ovoj seriji su 6
Broj 4 u ovoj seriji je 10
Broj 5 u ovoj seriji je 15

Učenje Fortrana

Imate nekoliko alternativa kako učite Fortran.

Vodiči u Fortranu

Fortran je doista vrlo jednostavan jezik za naučiti je li sve što trebate napraviti je kreirati programe za rješavanje numeričkih problema. Jasno je da nije izbor ljudi koji pišu grafička korisnička sučelja.

No, znanstvenicima i inženjerima Fortran je često najbolji alat za posao. Pomoću ovih vodiča vjerojatno ćete biti spremni napisati vlastite korisne programe u roku od nekoliko sati.

  • FORTRAN 77 Vodič: udžbenik Sveučilišta Stanford koji pokazuje sve što trebate znati da biste započeli kodiranje FORTRAN 77. A ako znate FORTRAN 77, trebali biste biti u mogućnosti koristiti gotovo svaki moderni Fortran prevodilac.

  • 7 lekcije s Fortranom 90/95: ako želite započeti s novijim standardom i ne morate se brinuti oko rigoroznog oblikovanja koje zahtjeva ranija verzija, ovo je mjesto za početak. Također nudi PDF priručnik koji možete koristiti.

  • Uvod i osnovni Fortran: stari stil Fortrana s puno primjera.

  • Fortran Tutorial: Tutorials Point udžbenik pomoću kompajlera G95 Fortran.

  • Programiranje u FORTRAN-u: osnovni uvod u FORTRAN 77, ali vjerojatno sve što vam stvarno treba.

Fortran Books

Postoji iznenađujući broj knjiga o programskom jeziku Fortran. Možda ćete naći ove najbrže i najlakši način da započnete s jezikom.

  • Fortran Programiranje uspjeha u jednom danu Sam Key: kratka knjiga koja donosi obećanje o svom naslovu.

  • FORTRAN 90/95 za znanstvenike i inženjere Stephena J Chapmana: temeljit uvod u moderni Fortran program s naglaskom na njegovu uporabu u znanosti.

  • Dijeljenje Jamesa Kerrigana u Fortran 90: knjiga koja će upoznati ljude koji su upoznati sa starim stilom Fortrana i trčati s Fortranom 90. Također je izvrsna referenca.

Fortranski sastavljači

Na raspolaganju je određeni broj prevodilaca. Pogledajte Wikipedia popis sastavljača Fortrana. Nekolicina zaslužuje posebnu raspravu:

  • GNU Fortran: službeni Fortran prevodilac (kompatibilan s Fortran 95) koji je dio GNU Compiler Collection.

  • G95: besplatni prevodilac Fortran 95 koji je u aktivnom razvoju i implementira dijelove Fortran 2003 i 2008.

  • MinGW: port iz kolekcije GNU Compiler (uključujući Fortran) u svrhu stvaranja Microsoft Windows aplikacija.

Fortran Alati

  • F2c: jednostavan program i knjižnica za pretvaranje Fortran programa u C. To je korisno za programere C i C ++ koji trebaju koristiti postojeći Fortran kod, ali ne žele mučiti jezik.

  • Fortran Alati, knjižnice i aplikativni softver: Popis alata i knjižnica Fortran Company (najviše besplatne) za pomoć Fortran koderima. Uključuje stvari poput grafičkih knjižnica.

  • Jednostavno Fortran: jeftin prevodilac za Linux i Windows, koji uključuje integrirano razvojno okruženje i ispravljanje pogrešaka.

  • Moderni Fortran: Stil i upotreba Clermana i Spektora: knjiga koja će pomoći znanstvenim koderima da učinkovito koriste Fortran.

  • Numerički recepti u Fortranu 77: Umjetnost znanstvenog računarstva: još uvijek krajnji izvor najvažnijih algoritama.

Zaključak

Iako je vrlo star, Fortran ostaje vrijedan alat programerima – posebno onima koji se bave znanošću i inženjerstvom. To je ujedno i jednostavan jezik za upotrebu. Dakle, kao prvi jezik ili kao još jedan alat koji ćete dodati svom arsenalu, vrijedi provjeriti.

Jeffrey Wilson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
    Like this post? Please share to your friends:
    Adblock
    detector
    map